JPS6171545A - 亜鉛−沃素蓄電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は亜鉛−沃素蓄電池において、電池の密封に使用
するパッキングの改良に関するものである。

〔従来技術の説明〕

一般に電池の密閉方法としては、一端を開口した金属缶
とこの開口をシールするための封口板とを封ロバノキン
グを介してかしめる方法がとられている。

封ロバノキングは、電池白物質を外気としゃ断して気密
性を保つと同時に正負両極物質の内部短絡を防ぐ役目を
果して（・る。

従来、酸化銀電池、ニッケルーカドミウム電池、アルカ
リマンガン電池等に使用される封ロバノキング材料とし
ては、ニトリルゴム、ネオプレンゴム等のゴムやポリプ
ロピレン、ナイロン等の樹脂が使用されている。しかし
ながら、本発明者らの検討によると、これらのゴムや樹
脂を本発明者などが提案し−（いる亜鉛−沃素蓄電池の
封ロバノキング材料として用いた場合は、腐食性の強い
沃素がパッキングを透過して電池の外部にある物質を腐
食したり、パッキングと沃素との反応により導電性物質
が生成して電池の内部短絡の原因になるなど悪影響を与
えることがわかった。

我々が提案している亜鉛−沃素蓄電池は、負極活物質に
亜鉛、正極活物質に沃素と沃素と錯体付加物を形成する
能力のあるポリマーとの錯体付加物および／または該ポ
リマーに沃素を分散せしめた組成物を使用し、液体の電
解質を介して負極と正極を接触させてなる構造であって
起電力が１．３５Ｖと手ごろで、また原理的に高出力お
よび高容量化が可能で信頼性の高いことから最近多方面
で注目されているが、この電池を実用化するにあたって
は沃素に対する耐食性が憂れかつ沃素の透過を防ぐ気密
性の優れた封ロバノキング材料の開発が必要不可欠であ
る。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記の問題点を解決し耐食性及び気密
性に優れた封ロバノキング材料を提供することにある。

〔発明の開示〕

しかして本発明者らは、かかる点にかんがみ鋭意検討し
た結果、封ロバノキング材料として特定のフッ素系熱可
塑性樹脂を用いることによりこれらの目的が達成できる
ことを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、亜鉛を活物質とする負極と、沃素
と沃素と錯体付加物を形成する能力のあるポリマーとの
錯体付加物および／または該ポリマーに沃素を分散せし
めた組成物を正極とする湿式亜鉛−沃素蓄電池において
、封口部に耐沃素性を有するフッ素系熱可塑性樹脂から
なる絶縁パッキングを用いることを特徴とする亜鉛−沃
素蓄電池を提供するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

亜鉛−沃素蓄電池において、沃素と錯体付加物を形成す
る能力のあるポリマーとしては、ポリアクリロニトリル
、バレノクス樹脂、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビ
ニル、ポリメチルメタアクリレート、ナイロン・６、ナ
イロン・６，６、ポリウレタン、ポリテトラメチレンエ
ーテル、ポリビニルピロリドン、ポリ−４−ビニルピロ
リドン、ポリ−２−ビニルピリジン、ポリ−Ｎ−ビニル
カルバゾール、ポリテトラヒドロフラン等が挙げられる
が、もちろんこれに限定されるものではない。

液体の電解質としては、放電によって生成する沃化亜鉛
のほかに、塩化アンモニウム、塩化ナトリウム、塩化亜
鉛、臭化ナトリウム、臭化カリウム、沃化リチウム等が
補助電解質として使用される。

本発明の蓄電池を形成するには、亜鉛を負極とし、ヨウ
素と上記ポリマーの複合体等を正極とし、上記の電解質
溶液を介して組み上げればよい。さらに正極の導電性を
増大させる目的で炭素類を上記正極中に分散せしめるこ
とも好ましい。

上記により構成された亜鉛−沃素蓄電池は、放電するこ
とにより負極では亜鉛イオンが正極では沃素イオンがそ
れぞれ生成し、電解質溶液中へ溶出する。又、充電時に
おいては、亜鉛が負極に析出し、沃素がポリマーを主成
分とする正極にとり込まれる。

かかる電池において沃素は大部分電解質浴゛抜中での沃
素イオン（Ｉ−）および正極中でのポリマー付加物とし
て存在するが、一部正極から遊離した沃素（■２）が存
在し、電解質溶液中の沃素イオンと反応して■３−イオ
ンの状態で溶解している。この遊離沃素の腐食性及び透
過性は極めて強く、封ロバノキング選定の上で問題とな
る。

本発明の蓄電池において用いられるフッ素系熱可塑性樹
脂とは、フッ素を含有する置喚エチレン骨格を持つ重合
体で、ポリクロロ）　ＩＪフルオロエチレン、ポリフッ
化ビニリデン、フッ化ビニリデン−へキサフルオロプロ
ピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフル
オロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン・パ
ーフルオロアルコキシ化物等が好ましい。

以下本発明を実施例により説明する。

実施例−１ 各種樹脂の沃素透過テストを行った。実験は、樹脂膜（
直径１０ｍｍ、厚さ　０．０５　ａｍ　）を隔嘆として
はさみ込んだガラス容器の一方に指示薬としてデンプン
を添加したＩＭ／ｌＫ■水溶液、他方に０．５　Ｍ　／
　ｌ　ＮＨ４Ｃｌ、ＩＭ／１１！ＺｎＩ２．０．Ｉ　Ｍ
／ｌ■２水溶液を入れ、樹脂膜を通してのＩ２の透過を
調べた。ＫＩ水水溶液への１２の透過があれば、添加し
たデンプンとの反応により青紫色を呈することにより検
知できる。４０°Ｃでの結果を第１表に示す。

ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ヒニリデ
ン、フッ化ビニリデン−へキサフルオロプロピレン共重
合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピ
レン共重合体、テトラフルオロエチレン・パーフルオロ
アルコキシ化物では２ケ月後でもＫＩ浴溶液に着色は認
められなかった。

沃素の検出限界値より、沃素の透過量は　０．０１〜／
ｄ・月　以下の値であり慶れた沃素透過防止能を有する
ことが判った。また２ケ月後の樹脂の外観には、全く変
化は認められなかった。

比較のため、従来のポリプロピレン、ナイロン、ネオプ
レンゴムを使用し同様の実１倹を行ったところ１日以内
にＫ　Ｉ溶液は着色し、沃素の透過が著しく膨潤さえも
伴う場合があることが明らかになった。

実施例−２ 実験に使用したへん平型亜鉛−沃素蓄電池の構成を第１
図に示す。第１図において１０は亜鉛板（厚さ１．５ｍ
ｍ）よりなる負極、２０はナイロン−６と沃素の錯体付
加物に炭素粉であるケッチェンブラックＫＢ−ＥＣ（Ａ
ＫＺＯ社商標）を分散させた正極である。３０及び４０
はステンレス製の封口板及び電池容器である。電解液は
、Ｚｎ■２１モル／　ｌ、　ＮＨ４ＣＩ　１モル／ｌ水
溶液で、これをガラス繊維口紙５０に含浸させ負極１０
と正極２０との間にはさみ込んで電池とした。使用した
封ロパノキング６０はポリクロロトリフルオロエチレン
製である。沃素に対する気密性を調べる為、指示薬とし
てでんぷんを添加した１モル／　ｌ　Ｋ　Ｉ水溶液中に
おいて、５０°Ｇ−２ケ月間の貯蔵試倹を行ったが、電
池からの沃素の漏れは全く招められなかった。比較のた
め従来のポリプロピレンを封ロパノキング、伺料として
使用し同様の実検を行ったところ、２ケ月後には電池か
ら漏れ出た沃素のためＫ　Ｉ水溶液は青紫色を呈してい
た。

〔産業−ヒの利用可能性・′〕

以上述べたように、本発明は亜鉛−沃素蓄電池の封ロバ
ノキング材料に特定のフッ素系熱可塑性樹脂を使用する
ことにより、気密性の高い電池が得られるものであり、
卒業上の利用の可能性は極゛ろて高いものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の蓄電池の一実晦例を示す断面図である
。図において １０・・・負　極、２０・・・正　極、３０・・・封口
板、４０・・・電池容器、５０・・・電解液含浸ガラス
繊維口紙、６０・・・封ロバノキングを示す。 特許出願人　三井東圧化学株式会社 第　　１　　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）亜鉛を活物質とする負極と、沃素と沃素と錯体付
   加物を形成する能力のあるポリマーとの錯体付加物およ
   び／または該ポリマーに沃素を分散せしめた組成物を正
   極とする亜鉛−沃素蓄電池において、封口部に耐沃素性
   を有するフッ素系熱可塑性樹脂からなる絶縁パッキング
   を用いることを特徴とする亜鉛−沃素蓄電池。
2. （２）フッ素系熱可塑性樹脂が、ポリクロロトリフルオ
   ロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン
   −ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロ
   エチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラ
   フルオロエチレン・パーフルオロアルコキシ化物からな
   る群より選ばれることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の亜鉛−沃素蓄電池。